mac 地址

2019-06-01  本文已影响0人  Xindolia_Ring

相当于手机号码,唯一的。12 位十六进制(48 bits)

54-89-98-6B-51-E4

单播帧:1 对 1 通信的行为,通过读取 mac 地址的第一个字节的第 8 位,如果为 0 ,则表示为单播帧。54 的二进制第 8 位为 0。只有一台主机或者设备接口才能处理此数据帧。

组播帧:1 对多的通信行为。通过读取 mac 地址的第一个字节的第 8 位,如果为 1 ,则表示为组播帧。多台主机或者设备接口可以处理数据帧,但是需要主机或者设备接口主动加入该组播组。

广播帧:1 对所有的通信行为。所有字段为 1,mac 地址为 FF-FF-FF-FF-FF-FF ,所有的主机或者设备都可以处理数据帧,不需要主动加入。


mac 地址表:在交换机中用于指导数据帧的转发行为。

display mac-address

匹配到 mac 地址之后,然后在相应的接口转发出去。

mac 地址可以手动添加和自动添加。


mac 地址表的构成方式:

静态添加 mac 地址表:由网络管理员手动添加 mac 地址与接口的映射关系,表项稳定但是需要网络管理员进行维护。

在系统视图下:

mac-adderss static mac地址 GigabitEthernet 0/0/3

自动发现和学习 mac 地址表

当交换机收到数据帧时,会将数据帧的源 mac 地址和收到数据帧的接口的关系存放起来,存在老化时间,默认为 300 s(5 分钟时间内没有收到自动丢弃,否则置零)。

老化时间机制:为了减少设备的开销与 mac 地址表的规模;在老化时间内如果收到表项中对应的数据帧,重置计时器;在老化时间内收不到任何数据帧,则将表项删除。

ARP缓存表、路由表等等,只要是动态的,都有老化时间机制。

注意:1 个 mac 地址不可以对应多个接口,缓存表只存储单播帧。但是一个接口可以对应多个 mac 地址。


交换机的转发行为

  1. 泛洪(flooding)

    交换机从一个接口收到数据帧,从其他所有接口都发送出去。

    特点:交换机内部存在复制行为,数据帧数量增多。

    适用于:广播帧、组播帧、未知单播帧(企图找到位置)

  2. 转发(forwarding)

    当交换机从一个接口收到数据帧是,通过查找 mac 地址表找到相对应的接口,从该接口发送出去。

    特点:数据帧的数量保持不变。

    适用于:已知单播帧

  3. 丢弃(discarding)

    交换机从一个接口收到数据帧时,通过查找 mac 地址表找到相应的接口,但是此接口跟入接口相同,直接丢弃数据帧。

    特点:数据帧的数量减少

    适用于:已知单播帧

傻瓜交换机只有泛洪,因此会触发丢弃行为。


STP 生成树协议

防环协议,无环会有单点故障,所以我们要有环且防环。

存在三个版本:STP(传统 STP),RSTP(快速生成树),MSTP(多实例生成树→华为默认)

stp disabled

进入循环,导致数据帧重复增多,且无效。

CPU 有过热保护,蓝屏,设备也有过热保护(断电或者自动重启)

在实验室可以随便玩,但是跑业务,拔一根线都要记录,还有停五分钟。


如果已经出现二层环路,只能物理破环(设备关机或者拔网线)

造成危害:

  1. 广播风暴

    数据帧在设备之间不断循环泛洪,数据帧的数量呈指数型增长,从而造成带宽浪费严重,无法正常通信,设备开销过大,甚至可能导致设备宕机或者自动重启

  2. mac 地址表的震荡

    display mac-address

    可以看到接口一直在变,因为一次循环会将接口覆盖一次

    数据帧在设备之间不断循环泛洪,在短时间内,mac 地址表在不断地进行刷新的动作,导致数据帧无法正常工作,设备的开销也会增大。

    注意:华为交换机一旦开机,自动运行 STP 协议,版本为 MSTP。


STP 工作原理

由 STP 协议自动计算和在逻辑上阻塞某一个端口,让网络修剪成树形网络,如果出现故障,则由 STP 协议去启用该端口,实现冗余备份的功能。

生成树的概念

STP 协议全部由一种报文进行工作,报文名字为 BPDU(桥协议数据单元),里面包含相关信息。

转自https://dengwenfeng.com/computer-network/2019/06/01/mac.html

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